Revisão: Modo Real, pt 2 Interrupções

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1 Revisão: Modo Real, pt 2 Interrupções

2 Interrupção Evento (interno ou externo) que faz o processador parar o programa em execução para tratar a interrupção Ex: ler o teclado, comunicação com os dispositivos periféricos, utilizar os serviços de um S.O.

3 Tratando a hiperatividade da CPU Fonte:

4 Tabela de Vetor de Interrupção Como o processador encontra o serviço de interrupção? Toda interrupção gerada aponta para uma entrada em uma tabela de vetor de interrupção

5 Tabela de Vetor de Interrupção No modo real, coleção de endereços de 4 bytes (2 para IP seguido de 2 bytes para CS) Apontador para rotina de serviço de interrupção 256 X 4 = bytes (Faixa de endereços até 003FFH)

6 Tabela de Vetor de Interrupção Usos comuns: INT (Hex) IRQ COMMON USES Exeption Handlers - 02 Non-Maskable IRQ Non-Maskable IRQ (Parity Errors) Exeption Handlers - 08 Hardware IRQ0 System Timer 09 Hardware IRQ1 Keyboard 0A Hardware IRQ2 Redirected 0B Hardware IRQ3 Serial Comms. COM2/COM4 0C Hardware IRQ4 Serial Comms. COM1/COM3 0D Hardware IRQ5 Reserved / Sound Card 0E Hardware IRQ6 Floppy Disk Controller 0F Hardware IRQ7 Parallel Comms. 10-6F Software Interrups - 70 Hardware IRQ8 Real Time Clock 71 Hardware IRQ9 Redirected IRQ2 72 Hardware IRQ10 Reserved 73 Hardware IRQ11 Reserved 74 Hardware IRQ12 PS/2 Mouse 75 Hardware IRQ13 Math's Co-Processor 76 Hardware IRQ14 Hard Disk Drive 77 Hardware IRQ15 Reserved 78-FF Software Interrups -

7 Interrupção, encontrando o endereço na tabela... Como a tabela começa no endereço 00000h e cada entrada tem 4 bytes, basta multiplicar o número da interrupção por 4. Exemplo: Interrupção 40, qual o endereço na tabela? 40 x 4 = 160 = 000A0h IP 40 (LSB) IP 40 (MSB) CS 40 (LSB) CS 40 (MSB) IP 41 (LSB) IP 42 (MSB) CS 41 (LSB) CS 42 (MSB)

8 Exemplo O programador quer que quando seja acionada a interrupção 40, o código na posição de memória 28000H seja executado. Como configurar a tabela de vetor de interrupção para isso? Qual um possível CS:IP de 28000h? CS = 2800h, IP = 0000h Vamos então salvar esses valores na posição correta da tabela Isto é, na posição de memória 000A0h Estratégia: vamos apontar DS:DI para 000A0h e salvar nessa posição

9 Exemplo: Solução

10 Interrupções: tipos Interrupções de hardware Geradas por dispositivos conectados ao processador Um x86 possui 2 pinos para interrupções de hardware NMI: Nonmaskable interrupt INTR: Interrupt request Uma requisição de interrupção via o pino INTR pode ser ignorada, se o processador tiver sido instruído para ignorar interrupções CLI : Clear interrupt-enable flag. Mascara interrupções INTR STI: Set interuupt-enable flag. (Re)-Habilita interrupções INTR Uma NMI não pode ser ignorada Interrupções de software Geradas por instruções Ex.: INT x, INTO Geradas pelo próprio processador Ex.: Divisão por zero

11 Registrador (E)FLAGS FLAGS EFLAGS CF - Vai-um PF - Paridade AF - Vai-um auxiliar ZF - Zero SF - Sinal OF - Estouro IF Interrupção DF - Direção TF - Passo Simples IOPL - Nível de Prioridade da Tarefa NT - Tarefa Aninhada RF Resumo VM Modo 8086 Virtual AC Checagem de Alinhamento VIF Interrupção Virtual Pendente VIP Interrupção Virtual ID - ID

12 Sequência de Processamento 1. Pegar o número do vetor INT xxx INTO, NMI, divide-error INTR (barramento de dados) 2. Salvar as informações da CPU Salva o registrador de flags IF = 0 e TF=0 CS e IP empilhados 3. IP e CS são pegos da tabela de vetores de interrupção

13 Sequência de Processamento PUSH FLAGS CLEAR IF CLEAR TF PUSH CS PUSH IP FETCH ISR ADDRESS INTERRUPT SERVICE PROCEDURE PUSH REGISTERS POP IP POP CS POP FLAGS POP REGISTERS IRET

14 Interrupções ao mesmo tempo Adoção de Prioridades

15 Interrupções ao mesmo tempo Exemplo Divisão por zero e NMI estão ativadas 1. Divisão por zero é reconhecida 2. Contexto salvo 3. NMI é reconhecida 4. Contexto salvo 5. ISR de NMI é executado 6. Contexto em 4 é restaurado 7. ISR de divisão por zero é executado 8. Contexto em 2 é restaurado 9. A execução continua na instrução seguinte aquela que gerou a divisão por zero

16 Algumas interrupções especiais Erro de divisão (tipo 0) MOV BL,0 DIV BL A ISR pode mover 0 para AL Single-Step (tipo 1) TF=1 Interrupção a cada instrução executada ISR pode verificar o estado dos registradores

17 Algumas interrupções especiais NMI (tipo 2) Ex: Adoção em uso de erros de hardware não recuperáveis (Falha de alimentação, erro de paridade) Breakpoint (tipo 3) Ajuda na depuração O primeiro byte da instrução é trocado pelo código do breakpoint (CC) Quando a CPU encontra tal código gera interrupção tipo 3 Na saída da ISR troca o byte do breakpoint com o primeiro byte original da instrução

18 Algumas interrupções especiais Overflow(tipo 4) INTO com OF = 1 Ex: overflow em operações de adição INTR IF=1 (STI) INTR precisa ficar 1 até a CPU reconhecer o sinal Inicializa um ciclo de reconhecimento de interrupção (leitura do vetor no barramento de dados)

19 Rotina de Tratamento de ISR ISR: ;salva os registradores ; corpo da ISR ;restaurar os registradores IRET ISR erro de divisão por zero DIVERR: PUSH SI MOV AX, 0101H MOV DX,0 LEA SI, DIVMSG CALL FAR PTR DISPMSG POP SI IRET

20 Rotina de Tratamento de ISR ISR20H: CMP AH,4 ;AH precisa estar entre 0-3 JGE EXIT CMP AH, 0 JZ ADDAB CMP AH,1 JZ SUBAB CMP AH,2 JZ MULAB DIV BL EXIT: IRET ADDAB: ADD AL,BL IRET SUBAB: SUB AL, BL IRET MULAB: MUT BL IRET